光的颜色和色散教案
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13.7光的颜色和色散
【自主预习】
1、光的颜色色散:
(1)在双缝干涉实验中,由条纹间距∆x与光波的波长关系为
________,可推知不同颜色的光,其波长________,光的颜色由光的
________决定,当光发生折射时,光速发生变化,而颜色不变。
(2)色散现象是指:含有多种颜色的光被分解为________的现象。
(3)光谱:含有多种颜色的光被分解后各种色光按其_______的大
小有序排列。红光与紫光相比,频率大,绝对折射率
大,在同种介质中速度大。
2、薄膜干涉中色散:以肥皂液膜获得的干涉现象为例:
(1)相干光源是来自前后两个表面的______ __,从而发生
干涉现象。
(2)明暗条纹产生的位置特点:来自前后两个面的反射光所经过
的路程差不同,在某些位置,这两列波叠加后相互加强,出现了
________,反之则出现暗条纹。
(3)科学漫步:利用光的干涉检查平整度(自主阅读)
3、衍射时的色散:白光衍射时可观察到条纹,是因为白光
中包含了的光,衍射时不同色光的不同,于是各种
色光就区分开了,这就是衍射时的色散。
4、折射时的色散
(1)一束光线射入棱镜经_______次折射后,出射光将向它的横截面的________方向偏折。物理学中把角θ叫偏向角,表示光线的偏折程度。
(2)白光通过棱镜发生折射时,_______光的偏向角最小,________光的偏向角最大,这说明透明物体对于波长不同的光的折射率不一样,波长越小,折射率越________。
(3)在同一种物质中,不同波长的光波传播速度________,波长越短,波速越________。
5.光的颜色由____________决定。
6.一束日光穿过棱镜,白光会分散成许多不同颜色的光,在屏上出现由__________到_________连续排列的七色彩光带,称为____________。这是由于棱镜对各种色光的____________程度不同而引起的。
7.一束单色光从空气射入玻璃中,则其频率____________,波长____________,传播速度____________。(填“变大”、“不变”或“变小”)
8.一束白光经过玻璃制成的三棱镜折射后发生色散。各种色光中,___________色光的偏折角最大,___________色光偏折角最小。
这种现象说明玻璃对___________色光的折射率最大,对___________色光的折射率最小。
【典型例题】
一、光的颜色色散
【例1】红光和紫光相比较,下列说法正确的是( )
A.红光波长大于紫光波长
B.红光频率大于紫光频率
C.在真空中传播时,红光波速大于紫光波速
D.在真空中传播时,红光波速等于紫光波速
二、薄膜干涉中的色散
【例2】如图13-7-2所示,一束白光从左侧射入肥皂薄膜,下列说法正确的是( )
A.人从右侧向左看,可以看到彩色条纹
B.人从左侧向右看,可以看到彩色条纹
C.彩色条纹水平排列
D.彩色条纹竖直排列
【例3】.以下说法中正确的是( )
A.肥皂泡上呈现彩色条纹是光的色散现象
B.肥皂泡上呈现彩色条纹是光的干涉现象
C.水面上的油膜呈现彩色条纹,是油膜表面反射光与入射光叠加的结果
D.水面上的油膜呈现彩色条纹,是油膜的上下两表面反射光叠加的结果
三、折射时的色散
【例4】如图中四图表示一束由两种颜色组成的复色光通过三棱镜的光路图,其中正确的是
( )
【例5】.如图13-7-5所示,一个小的
光源S发出白光,经三棱镜分光。若人沿
着折射光线的反方向观察,通过棱镜可以
看到( )
A.白光点
B.光点上部红色,下部紫色
C.光点上部紫色,下部红色
D.看不到光源的像
【课后练习】
1.白光通过三棱镜发生色散现象,下列说法正确的是() A.白光是由不同频率的光组成的
B.棱镜材料对各种色光的折射率不同
C.棱镜对红光的折射率大,对紫光的折射率小
D.出现色散现象是棱镜改变了颜色
2.如图20-1所示,一束红光和一束蓝光平行入射到三棱镜上,经折射后交会到屏上同一点,若n1和n2分别表示三棱镜对红光和蓝光的折射率,则有()
A.n1>n2,a为红光,b为蓝光
B.n1<n2,a为红光,b为蓝光
C.n1>n2,a为蓝光,b为红光
D.n1<n2,a为蓝光,b为红光
3.对于红、黄、绿、蓝四种单色光,下列表述正确的是() A.在相同介质中,绿光的折射率最大
B.红光的频率最高
C.在相同介质中,蓝光的波长最短
D.黄光光子的能量最小
4.如图20-2所示,是用干涉法检测某块
厚玻璃板的上表面是否平整的装置,所用单色
光是用普通光源中的滤光片产生的,检查中所
观察到的干涉条纹是由下列哪两个表面反射
的光线叠加而成的(
A.a的上表面和b的下表面
B.a的上表面和b的上表面
C.a的下表面和b的上表面
D.a的下表面和b的下表面
5.一个半径较大的透明玻璃球体,截去其下面的
一部分,然后将这一部分放到标准的水平面上,现
让单色光竖直射向截面,如图20-3所示,在反射
光中看到的是()
A.平行的明暗相间的直涉条纹
B.环形的明暗相间的干涉条纹
C.只能看到同颜色的平行反射光
D.一片黑暗
6.如下图所示为一显示薄膜干涉现象的实验装
置,P是附有肥
皂膜的铁丝圈,S是一点燃的酒精灯,往火焰上洒些盐后,在肥皂膜上观察到的干涉图象应是图中的( )